3. Тепловая защита зданий

Нормами - СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» /2/ - установлены три показателя тепловой защиты здания:

а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций здания;

б) санитарно-гигиенический, включающий температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций и температуру на внутренней поверхности выше температуры точки росы;

в) удельный расход тепловой энергии на отопление здания, позволяющий варьировать величинами теплозащитных свойств различных видов ограждающих конструкций зданий с учетом объемно-планировочных решений здания и выбора систем поддержания микроклимата для достижения нормируемого значения этого показателя.

Требования тепловой защиты здания будут выполнены, если в жилых и общественных зданиях будут соблюдены требования показателей "а" и "б" либо "б" и "в". В зданиях производственного назначения необходимо соблюдать требования показателей "а" и "б".

В курсовой работе расчет выполняется по показателям "а" и "б" для наружных стен, чердачного перекрытия (покрытия) и перекрытия над неотапливаемым подвалом (техподпольем).

Приведенное сопротивление теплопередаче , м²·°С/Вт, ограждающих конструкций, а также окон и фонарей (с вертикальным остеклением или с углом наклона более 45°) следует принимать не менее нормируемых значений , м²·°С/Вт,

(1)

определяемых по таблице 4 СНиП 23-02-2003 /2/ в зависимости от градусосуток отопительного периода района строительства D_d, °С·сут.

(2)

где

- расчётная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно ГОСТ 30494-96 /3/ и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений; tот.пер.., zот.пер. – средняя температура, °С , и продолжительность, сут, периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 °С по СНиП 23-01-99 /1/.

Последовательность расчета:

1. Определяется нормируемое сопротивление теплопередаче рассчитываемого ограждения по таблице 4 СНиП 23-02-2003 /2/ в зависимости от градусосуток отопительного периода района строительства D_d, формула (2).

2. Сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции в сечении с однородными слоями определяется по СП 23-101-2004 /4/

(3)

где

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, , принимаемый по /4/; - толщина i-ого слоя, м; - расчетный коэффициент теплопроводности материала i-ого слоя, , принимаемый по /4/; - термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, , принимаемое по /4/ (при наличии); - коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, , принимаемый по /4/.

3. Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяется по СП 23-101-2004 /4/

(4)

где	r – коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции, принимаемый по /4/.

4. Толщина искомого теплоизоляционного слоя ограждения, из условия (1) с учетом (3) и (4), найдется по формуле

(5)

Результат округлить в большую сторону до величины, кратной размеру штучных изделий: кирпичей, плит, блоков и т.д. и уточнить приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции с учетом округленного размера теплоизоляционного слоя.

Для окон и балконных дверей определяется по /2/, затем выбирается необходимая конструкция по /4/.

Требуемое сопротивление теплопередаче дверей (кроме балконных) должно быть не менее стен зданий, где - требуемое сопротивление теплопередаче стен, найденное из санитарно-гигиенических условий /2/.

Для неоднородных строительных конструкций (многопустотная панель перекрытия и т.п.) приведенное термическое сопротивление определяется по методике, приведенной в /4/.

Требуемое сопротивление теплопередаче перекрытия теплого чердака и перекрытия над техподпольем определяют по формуле /4/

(6)

где

- нормируемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, принимаемое по /2/; n- коэффициент, определяемый по формуле ; tв- расчётная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно ГОСТ 30494-96 /3/ и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений; tн- расчётная зимняя температура наружного воздуха °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по /1/; - расчетная температура воздуха в чердаке и техподполье соответственно; для теплых чердаков 6-8 этажных зданий принять 14 0С, для 9-12 этажных зданий 15-16 0С; для техподполья принять 2 0С.

В пояснительной записке курсовой работы необходимо после расчета и выбора наружного ограждения начертить его эскиз с обозначением конструктивных слоев, геометрических размеров и теплотехнических характеристик.

5. Проверка санитарно-гигиенического показателя, согласно которому расчетный температурный перепад , °С, между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции не должен превышать нормируемых величин , °С, установленных в таблице 5 /2/. Расчетный температурный перепад определяется по формуле

(7)

где

n - коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и приведенный в таблице 6 /2/; - приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции; - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2·°С), принимаемый по таблице 7 /2/; tв - то же, что и в формуле (2); tн - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, для всех зданий, кроме производственных, предназначенных для сезонной эксплуатации, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по /1/.

Если условие не выполняется, то следует увеличить приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции до значения, обеспечивающего это условие.

6. Проверяют наружные ограждающие конструкции на невыпадение конденсата на их внутренних поверхностях. Температуру внутренней поверхности , °С, однородной однослойной или многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями следует определять по формуле

(8)

где	n, tв, tн, , - то же, что и в формуле (7).

Температуру внутренней поверхности неоднородной ограждающей конструкции по теплопроводному включению необходимо определять по методике, приведенной в /4/.

Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции (за исключением вертикальных светопрозрачных конструкций) в зоне теплопроводных включений (диафрагм, сквозных швов из раствора, стыков панелей, ребер, шпонок и гибких связей в многослойных панелях, жестких связей облегченной кладки и др.), в углах и оконных откосах, а также зенитных фонарей должна быть не ниже температуры точки росы внутреннего воздуха при расчетной температуре наружного воздуха в холодный период года.

Температуру "точки росы" t_р т.е. температуру, до которой нужно охладить влажный ненасыщенный воздух, чтобы он стал насыщенным при сохранении постоянного влагосодержания, определяют по СП 23-101-2004 /4/.

Для предотвращения конденсации влаги на внутренних поверхностях наружных ограждающих конструкций должно выполняться условие

(9)